Estudio y Análisis de la Ocupación Espectral por debajo de 3 GHz

Estudio y Análisis de la Ocupación Espectral por debajo de 3 GHz

Estudio y Análisis de la Ocupación Espectral por debajo de 3 GHz
Dr. Enrique Stevens/Dr. Ulises Pineda
Introducción y Motivación
El espectro radioeléctrico es un recurso muy importante y a la vez muy limitado para las
comunicaciones inalámbricas. La altas demandas de capacidad de información para los próximos
años requieren de grandes cantidades de ancho de banda en el espectro, el cual actualmente es
asignado de forma fija por medio de licencias. Sin embargo, nuevas tecnologías basadas en el
acceso dinámico y oportunista al espectro están siendo desarrolladas para optimizar el uso del
espectro y poder satisfacer las demandas de los usuarios de los sistemas de comunicación.
Para que puedan operar los sistemas de comunicación de siguiente generación y puedan acceder
dinámica y oportunistamente al espectro, se tiene que tener una percepción fina y detallada de cómo
está siendo ocupado el espectro. Lo anterior, servirá para poder identificar las bandas de frecuencia
potenciales de uso. De aquí que se necesite tener un estudio muy exacto y confiable de la
ocupación espectral por medio de campañas de medición espectral.
En algunos países ya se han realizado este tipo de campañas de medición, sin embargo, en México
aún queda mucho trabajo por hacer en esta dirección. A la fecha, y de acuerdo con el Reporte Anual
2014 sobre compartición dinámica del espectro del Wireless Innovation Forum solo México,
Brasil y Colombia en toda Latinoamérica han iniciado con campañas de medición de ocupación
espectral, ver Figura 1. En particular, los trabajos que cita dicho reporte son parte de una tesis
doctoral actualmente en desarrollo en el Posgrado de Ingeniera Electrónica de la UASLP, siem
embargo dicho trabajo solo cubrió lo correspondiente a las bandas por debajo de 1GHz.
Figura 1. Países y ciudades en el mundo que ha realizado campañas de medición espectral de
acuerdo a lo reportado hasta 2014 por el Wireless Innovation Forum.
Objetivo
El objetivo del presente trabajo es realizar una campaña de medición de ocupación espectral asi
como su respectivo análisis que abarque todas las frecuencias de por debajo de los 3 Ghz.
Plan de Trabajo
El trabajo propuesto consiste en planear y ejecutar la metodología adecuada de acuerdo a la
literatura para llevar a cabo una campaña de medición espectral como se puede ver en la Figura 2.
Para tal efecto, el alumno(a) será capacitado en el manejo profesional del analizador de espectros y
la electrónica requerida para tomar mediciones de potencia altamente confiables. Una vez concluida
la parte experimental (de campo) de la campaña de medición, el trabajo consistirá en el análisis y
procesamiento de las mediciones en MATLAB para su correspondiente caracterización estadística.
Se requerirá conocimientos sobre probabilidad y procesos estocásticos, comunicaciones
inalámbricas, antenas y propagación, programación en MATLAB. Se espera que los resultados del
estudio y análisis de ocupación puedan ser redactados en un artículo para su envío y eventual
presentación a una conferencia IEEE internacional de prestigio.
Figura 2. Ejemplo de Campaña de Medición Espectral.
Cursos sugeridos
1. Comunicaciones inalámbricas
2. Modelado y Simulación en las Comunicaciones
3. Antenas y Propagación
Calendario de actividades
A continuación se presenta el calendario de actividades propuesto para el desarrollo del
proyecto de tesis.
2015
Actividades
2016
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
1. Revisión del estado
del arte en mediciones
de ocupación espectral.
2. Análisis de
metodologías y
planeación de la
campaña.
3. Realización de la
campaña de medición
espectral de 1GHz a
2Ghz.
4. Realización de la
campaña de medición
espectral de 2GHz a
3Ghz.
5. Análisis y
procesamiento de los
datos de medición.
6. Redacción de un
artículo para
conferencia
internacional.
7. Redacción de tesis
8. Examen de grado
Referencias:
[1] http://www.wirelessinnovation.org/ (Wireless Innovation Forum)
[2] http://groups.winnforum.org/Reports (Annual Report 2014 WINNF-14-P-V1.0)
[3] R. Aguilar-Gonzalez, M. Cardenas-Juarez, U. Pineda-Rico, and E. Stevens-Navarro, "Spectrum
Occupancy Measurement below 1 Ghz in the City of San Luis Potosi, Mexico", en Proceedings of IEEE
Vehicular Technology Conference (VTC-Fall'13), Las Vegas, Estados Unidos, Sept. 2013.
[4] R. Aguilar-Gonzalez, M. Cardenas-Juarez, U. Pineda-Rico, and E. Stevens-Navarro, "Power Spectrum
Measurements from 30 Mhz to 910 Mhz in the City of San Luis Potosi, Mexico", en Elsevier Procedia
Technology, vol. 7, Mayo 2013.
[5] M. Lopez-Benitez and F. Casadevall, “Spectrum Usage in Cognitive Radio Networks: From Field
Measurements to Empirical Models,” IEICE Transactions on Communications, vol.97-B, no.2, Feb. 2014.
Jul
Ago